Uma partícula, de massa
m e carga
q, foi colocada num ponto
A de um campo
elétrico onde o vetor campo elétrico é vertical ascendente e tem intensidade
E. Sendo dados
E,
m e
g (aceleração da gravidade), determine:
a) A carga
q, sabendo-se que em
A a partícula fica em equilíbrio;
b) O sinal da carga elétrica.
Dados do problema:
- Massa da partícula: m;
- Intensidade do campo elétrico: E;
- Aceleração da gravidade: g.
Esquema do problema:
Figura 1
Solução
a) Na partícula atuam a força peso
\( \vec{P} \),
devido a ação da gravidade, e a força elétrica
\( {\vec{F}}_{E} \),
devido a presença do campo elétrico. Como a força peso atua na vertical para baixo o campo elétrico
deve produzir uma força elétrica na vertical para cima de igual intensidade para que a partícula
fique em equilíbrio, então temos a condição em módulo
\[
F_{E}=P
\]
a força elétrica é dada por
\[ \bbox[#99CCFF,10px]
{F_{E}=qE}
\]
e a força peso é
\[ \bbox[#99CCFF,10px]
{P=mg}
\]
igualando estas duas expressões
\[
qE=mg
\]
\[ \bbox[#FFCCCC,10px]
{q=\frac{mg}{E}}
\]
b) Como a força elétrica tem o mesmo sentido do campo elétrico a partícula é
positiva.